1. Предмет, задачи, методы аналитической химии. Области применения химического анализа.

Аналитическая химия – наука о методах определения химического состава вещества и его химической структуре.

Состав вещества имеет качественную и количественную характеристики. Определить состав вещества – значит определить, какие компоненты (элементы, ионы, молекулы и т.д.) образуют это вещество и в каких соотношениях.

Структура вещества – это порядок расположения атомов и их химической связи между молекулами или ионами вещества. Определить структуру – значит раскрыть этот порядок и выявить химическую связь между компонентами вещества.

Определение качественного и количественного состава веществ, их структуры проводят методами химического анализа. Химический анализ в зависимости от решаемых аналитических задач подразделяют на качественный, количественный.

Задача качественного анализа – обнаружение составных частей (компонентов) вещества или смеси.

Задача количественного анализа – определение количественного содержания компонентов вещества или их соотношений друг к другу.

Методы химического анализа.

Химический анализ исследуемых веществ осуществляют с помощью химических, физических и физико-химических методов, а так же биологических.

Химические методы основаны на использовании химических реакций, сопровождающихся наглядным внешним эффектом, например изменением окраски раствора, растворением или выпадением осадка, выделением газа. Это самые простые методы, но не всегда точные, на основании одной реакции нельзя точно установить состав вещества.

Физические и физико-химические методы в отличие от химических называют инструментальными, так как для проведения анализа применяют аналитические приборы и аппараты, регистрирующие физические свойства вещества или изменения этих свойств.

При проведении анализа физическим методом не используют химическую реакцию, а измеряют какое-либо физическое свойство вещества, которое является функцией его состава. Например, в спектральном анализе исследуют спектры излучения вещества и по наличию в спектре линий, характерных для данных элементов, определяют их наличие, а по яркости линий – их количественное содержание. При внесении в пламя газовой горелки сухого вещества можно установить наличие некоторых компонентов, например, ионы калия окрасят бесцветное пламя в фиолетовый цвет, а натрия – в желтый. Эти методы точные, но дорогостоящие.

При проведении анализа физико-химическим методом состав вещества определяют на основании измерения какого-либо физического свойства с помощью химической реакции. Например, в колориметрическом анализе по степени поглощения светового потока, проходящего через окрашенный раствор, определяют концентрацию вещества.

Биологические методы анализа основаны на применении живых организмов в качестве аналитических индикаторов для определения качественного или количественного состава химических соединений. Самым известным биоиндикатором являются лишайники, очень чувствительные к содержанию в окружающей среде сернистого ангидрида. Для этих целей также применяют микроорганизмы, водоросли, высшие растения, беспозвоночные, позвоночные, органы и ткани организмов. Например, микроорганизмы, жизнедеятельность которых может измениться под действием некоторых химических веществ, используют для анализа природных или сточных вод.

Методы химического анализа применяют в различных сферах народного хозяйства: в медицине, сельском хозяйстве, в пищевой промышленности, в металлургии, в производстве строительных материалов (стекла, керамики), нефтехимии, энергетике, криминалистике, археологии и т.д.

Для фельдшеров-лаборантов изучение аналитической химии необходимо, так как большинство биохимических анализов являются аналитическими: определение рН желудочного сока с помощью титрования, уровня гемоглобина, СОЭ, соли кальция и фосфора в крови и моче, исследование спинномозговой жидкости, слюны, ионов натрия и калия в плазме крови и т.д.